Schwarze Materie + Sonnensystem

[philippbuerki]

Kurz eine Frage für die Astrophysiker und "hobby"-Astrophysiker:

Aus der Tatsache, dass manche Galaxien schneller drehen als ihre Masse es eigentlich erlauben würde, schliessen
ja so manche Forscher darauf das es sich hier um die fehlende schwarze Masse handelt(Es gibt ja auch andere Indizien).

Nun hab ich mich gefragt ob sich den das auch auf unser Sonnenensystem bezieht. Da diese unbekannte Masse ja Einfluss hat
auf die Umdrehungsgeschwindigkeit der Milchstrasse zum Beispiel, sollte sie ja auch Einfluss haben auf die Umdrehungsgeschwindigkeit
des Sonnensystems haben, wenn auch nur minim. Aus dem Keplerischen Gesetz müsste man sich ja dann auch neue Massen für die Planeten
ausdenken...

Wer weiss da was gutes?

Gruss

Philipp

[Godwael]

Die dunkle Materie ist für unser Sonnensystem unerheblich. Zu klein. Einzelne Wolken aus dem Zeug können offenbar nicht kleiner werden als so ne Galaxie, weil dunkle Materie nicht strahlen kann und deswegen auch nicht gravitativ kollabieren, wie normale Materie das tut.

[philippbuerki]

Danke fuer die Antwort, trotzdem noch ne Frage.

"Einzelne Wolken aus dem Zeug können nicht kleiner werden als ne Galaxie"?

1. Was für eine Galaxie?
2. Was für Wolken? Von wo weis man das es einzelne Wolken sind?


Ich hab da in einem der letztem "Sterne und Weltraum" Heftern einen Artikel gelesen über ein Experiment im Gran Sasso Gebirge in Italien. Dort probiert man mit Germanium auf solche dunkle Materie zu stossen. Im Artikel steht auch, das die Wahrscheinlichkeit grösser ist im gravitativen Feld der Erde dunkle Materie zu finden als ausserhalb.

Wenn man davon ausgeht das Schwarze Materie angezogen wird von der Gravitation oder umgekehrt, gibt das dann nicht eine Wechselwirkung die sich auf die Umlaufgeschwindigkeit übertragen könnte?

[Godwael]

1. Was für eine Galaxie?
Ein Kugelsternhaufen ist noch zu klein.

2. Was für Wolken? Von wo weis man das es einzelne Wolken sind?
Die Sache mit der Galaxienrotation basiert ja auf der Annahme, daß es eine Art separaten Körper von dunkler Materie gibt, der mitrotiert.

Dunkle Materie wird von großen Massenkonzentrationen angezogen, deswegen ist ihre Konzentration in Gravitationsfeldern minimal höher. Prinzipiell gibt es daher natürlich einen gravitativen Einfluß, aber da das Zeug im Sonnensystem näherungsweise Homogen verteilt und vor alloem nicht mit diesem gravitativ gekoppelt ist, ist er nicht meßbar.

[philippbuerki]

Sorry das ich noch mal nachhacke...

Ein Kugelsternhaufen ist zu klein? Wie kann man den schon jetzt sagen wie gross oder wie klein die Anhäufung sein muss, wenn man noch nicht mal die Spur einer Spur dieser schwarzen Materie hat?

Ich mein ja nur, aus dem keplerischen Gesetz kann ja ein Rotationssystem in x verschiedenen Ausführungen daherkommen mit der gleichen Masse. Wenn du gleichzeitig bei minus y und plus y masse dazu tust bleibt das system immer noch im gleichgewicht...

damit ist nur gemeint, es kann ja hier und dort ein bisschen schwarze materie haben und es muss nicht alles auf einem haufen sein, obwohl dies vielleicht die ausrechnung erleichtern würde... hehe

und du schreibst noch das es nicht gravitativ gekoppelt ist mit dem sonnensystem? wieso schreiben den die in der Sterne und Weltraum das am Mittelpunkt der Erde mehr schwarze materie zu erwarten sei als ausserhalb?

[Godwael]

Ein Kugelsternhaufen ist zu klein? Wie kann man den schon jetzt sagen wie gross oder wie klein die Anhäufung sein muss, wenn man noch nicht mal die Spur einer Spur dieser schwarzen Materie hat?
Man kann ausrechnen, wie sich eine gasartige Ansammlung von Massepunkten verhält, wenn sie gravitativ kollabiert, aber keine Energie durch Stahlung verlieren kann. Das Resultat schwankt um etwa zwei Größenordnungen, je nach angenommener Masse, aber kleiner als einige hunderttausend Lichtjahre wird es nicht.

Ich mein ja nur, aus dem keplerischen Gesetz kann ja ein Rotationssystem in x verschiedenen Ausführungen daherkommen mit der gleichen Masse. Wenn du gleichzeitig bei minus y und plus y masse dazu tust bleibt das system immer noch im gleichgewicht...
Was ist jetzt x und y und was willst du genau mit dem Gleichgewicht? Das sagt doch nichts über die Bewegungen der einzelnen Komponenten.

damit ist nur gemeint, es kann ja hier und dort ein bisschen schwarze materie haben und es muss nicht alles auf einem haufen sein, obwohl dies vielleicht die ausrechnung erleichtern würde... hehe
Wie ich schon sagte: Es gibt eine Untergrenze für die Größe unterscheidbarer Ansammlungen Dunkler Materie.

und du schreibst noch das es nicht gravitativ gekoppelt ist mit dem sonnensystem? wieso schreiben den die in der Sterne und Weltraum das am Mittelpunkt der Erde mehr schwarze materie zu erwarten sei als ausserhalb?
Dunkle Materie wird von Gravitation angezogen. deswegen ist die Wahrscheinlichkeit, ein Teilchen anzutreffen, in der Nähe großer Massenkonzentrationen höher. Das heißt aber nicht, daß unser Sonnensystem eine Art eigenen Halo aus Dunkler Materie hat. Ein Teilchen in der Nähe von uns kommt halt im Laufe seiner Bewegung nur zufällig hier vorbei und verschwindet dann wieder.

[DrDeath]

Man kann ausrechnen, wie sich eine gasartige Ansammlung von Massepunkten verhält, wenn sie gravitativ kollabiert, aber keine Energie durch Stahlung verlieren kann. Das Resultat schwankt um etwa zwei Größenordnungen, je nach angenommener Masse, aber kleiner als einige hunderttausend Lichtjahre wird es nicht.

Da stellt sich allerdings die Frage, wie das mit der kürzlichen Entdeckung (http://www.wissenschaft.de/wissen/news/231025.html) von Zwerggalaxien zusammenpaßt, die praktisch nur aus nicht leuchtendem Wasserstoffgas - und somit im engeren Sinne aus "Dunkler Materie" - bestehen. Der entscheidende Punkt bei einer Zwerggalaxie ist ja, daß sie eben nicht mehrere hundertausend Lichtjahre groß ist (was ja etwa der Größe der Milchstraße entspräche).

Oder bezieht sich die von dir zitierte Theorie nur auf die - sich bislang jedem Nachweis entziehende - postulierte "exotischere" Dunkle Materie, in der Art von Wimps oder ähnlichem bizarren Kram?

[Godwael]

Da stellt sich allerdings die Frage, wie das mit der kürzlichen Entdeckung von Zwerggalaxien zusammenpaßt, die praktisch nur aus nicht leuchtendem Wasserstoffgas - und somit im engeren Sinne aus "Dunkler Materie" - bestehen.
Nee, nicht wirklich. Die Dinger sind ja nicht wirklich dunkel. Bestehen wir etwa auch aus Dunkler Materie, nur weil wir nicht leuchten? :suspect:
Abgesehen davon: Der Wasserstoff strahlt, und zwar reichlich. Man kann also sagen, solche Zwerggalaxien bestehen im engeren Sinne aus heller Materie. :D

Für den im Artikel angesprochenen Anteil von 80% Dunkler Materie ist keine Ausdehnung angegeben (wie denn auch?). Es spricht also sehr viel dafür, daß der Hauch Wasserstoff von einer vielfach größeren Hülle umgeben ist.

Oder bezieht sich die von dir zitierte Theorie nur auf die - sich bislang jedem Nachweis entziehende - postulierte "exotischere" Dunkle Materie, in der Art von Wimps oder ähnlichem bizarren Kram?
Ja. Die Existenz derartiger Dunkler Materie gilt übrigens als gesichert, einfach aus Mangel an Alternativen: Entweder man akzeptiert, daß ca. drei Viertel der Masse im Universum aus sowas besteht, oder man tritt die gesamte bestehende Kosmologie plus den größten Teil der klassischen Physik in die Tonne. Ersatzlos.
Suchs dir aus... ;)

[DrDeath]

Nee, nicht wirklich. Die Dinger sind ja nicht wirklich dunkel. Bestehen wir etwa auch aus Dunkler Materie, nur weil wir nicht leuchten? :suspect:
Im engsten Sinne des Begriffes "Dunkle Materie" - ja! Ursprünglich hieß "Dunkle Materie" nichts anderes, als das es sich um Materie handelt, die astronomisch nicht (so ohne weiteres) beobachtet werden kann. Nicht umsonst waren (und sind zum Teil noch) Braune Zwerge, extrasolare Planeten, kleine Schwarze Löcher, lichtschwache Zwergsterne, MACHOs und was es nicht sonst so alles gibt, was sich nicht gerade mit einem großen "Hier bin ich!"-Schild bemerkbar macht, als heiße Kandidaten für die fehlende sichtbare Materie im Spiel.

Abgesehen davon: Der Wasserstoff strahlt, und zwar reichlich. Man kann also sagen, solche Zwerggalaxien bestehen im engeren Sinne aus heller Materie. :D


Stimmt - wenn man auf der richtigen Wellenlänge nachsieht. Aber Braune Zwerge machen sich auch im Infraroten bemerkbar (wenn auch eher schwach) und sind trotzdem Kandidaten für die Dunklen Materie (s.o.).

Die Existenz derartiger Dunkler Materie gilt übrigens als gesichert, einfach aus Mangel an Alternativen:...
Das geht nicht gegen dich, aber das ist ein saublödes Argument. Die Höhlenmenschen am südlichen Ende des Donnertals waren auch überzeugt, die Sonne würde scheinen, weil der Große Grüne Hummhnurrrhfff jeden Morgen vor Sodbrennen aufstoßen muß, nachdem er am Vorabend ein ganzes Mammut alleine verspeist hatte, und sich sein Rülpser am Lagerfeuer entzündet hat - einfach aus Mangel an Alternativen.

[Godwael]

Das geht nicht gegen dich, aber das ist ein saublödes Argument. Die Höhlenmenschen am südlichen Ende des Donnertals waren auch überzeugt, die Sonne würde scheinen, weil der Große Grüne Hummhnurrrhfff jeden Morgen vor Sodbrennen aufstoßen muß, nachdem er am Vorabend ein ganzes Mammut alleine verspeist hatte, und sich sein Rülpser am Lagerfeuer entzündet hat - einfach aus Mangel an Alternativen.
:down: Was ist denn das für ein Unsinn? Du tust ja nachgerade so als wenn die Physiker sich das alles aus purer Bequemlichkeit ausgedacht haben und es jetzt dabei belassen. :mad:

Es verhält sich so:
Die Astronomen haben über Jahre hinweg dutzende Glalaxien beobachtet. Die Beobachtungen lassen zwei Möglichkeiten offen: Entweder die gesamte Physik, auf der unsere Wissenschaft und Technologie basiert, ist schlicht fundamental falsch oder drei Viertel des Universums bestehen aus einer Materieform, die mit der bekannten aus irgendwelchen Gründen so gut wie nicht interagiert.

So sieht das mit dem saublöden Argument also aus. Oder findest du eher, daß die klassische Mechanik eigentlich so absurd ist, daß wir uns besser was neues ausdenken? Drehimpulserhaltung? So ein Schwachsinn! Hätten wir längst los sein können...

[DrDeath]

Moooooooment...

Ich störe mich hier weniger an der Theorie als an deiner Aussage, die Existenz "exotischer" Materiepartikel wäre gesichert. (Deine Worte. Falls du es nicht glaubst - siehe oben.)

Gesichert ist hier gar nichts.

Die Existenz von WIMPs, massenbehafteten Neutrinos oder was da sonst noch so an potentiellen Dunkle-Materie-Teilchen im Gespräch ist, ist nichts anderes als die nach derzeitigem Kenntnisstand am ehesten zutreffende Theorie, die die beobachteten Phänomene beschreibt.

Genauso, wie die Theorie, die Rülpser des Großen Grünen Hummhnurrrhfff wären für den Sonnenaufgang verantwortlich, nach dem Kenntnisstand der Höhlenbewohner die bestmögliche Erklärung darstellt.

Vielleicht ist unser derzeitige Vorstellung vom Universum nicht vollkommen richtig. Vielleicht gibt es morgen die Große Theorie von Allem, die das Problem der Dunklen Materie vollständig aus der Welt schafft. Vielleicht werden übermorgen im CERN WIMPS zweifelsfrei nachgewiesen (dann und nur dann könnte man davon sprechen, die Existenz dieser Art der Dunklen Materie wäre gesichert). Vielleicht ist das alles aber auch nur ein Bug in der Matrix.

Gesichert ist hier nur eines: das Universum scheint zu wenig sichtbare Masse zu enthalten.

Alles andere ist Theorie. Und als gesichert kann eine Theorie nur angesehen werden, wenn es zweifelsfreie Beweise gibt, nicht, weil es gerade keine bessere Erklärung gibt.

Soweit mein Standpunkt.

[Godwael]

Ich störe mich hier weniger an der Theorie als an deiner Aussage, die Existenz "exotischer" Materiepartikel wäre gesichert. (Deine Worte. Falls du es nicht glaubst - siehe oben.)
Gesichert ist hier gar nichts.
Das ist natürlich richtig. Allerdings ist auch grundsätzlich keine Naturwissenschaftliche Erkenntnis je wirklich gesichert. Mit "gesichert" meine ich, daß alle Wissenschaftler davon ausgehen, daß da draußen sehr viel Masse ist, die wir nicht sehen, denn die vorhandenen alternativen Erklärungsmöglichkeiten sind alle ziemlich absurd. Hinzu kommt, daß es zumindest nach dem jetzigen Stand der Beobachtungen viel zu wenig MACHOs gibt, um die fehlende Masse zu erklären. Irgendwas ist da draußen, und es ist nichts, was wir kennen.

Vielleicht ist unser derzeitige Vorstellung vom Universum nicht vollkommen richtig. Vielleicht gibt es morgen die Große Theorie von Allem, die das Problem der Dunklen Materie vollständig aus der Welt schafft. Vielleicht werden übermorgen im CERN WIMPS zweifelsfrei nachgewiesen (dann und nur dann könnte man davon sprechen, die Existenz dieser Art der Dunklen Materie wäre gesichert).
Ich finde nicht, daß man nur dann von gesichert sprechen kann, wenn man einen direkten experimentellen Nachweis führt. Dann wäre gerade die Kosmologie ganz schnell am Ende. Das ist ja nur eine neue Form des "Ich glaube es erst, wenn ich es sehe"-Arguments. Du überschätzt meiner Meinung nach die Aussagekraft von Experimenten (genau wie frühere Protagonisten die Aussagekraft der Wahrnehmung) verglichen mit theoretischen Vorhersagen.